枕式包裝機(jī)是食品、醫(yī)藥等包裝行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的一種包裝機(jī)械，日常生活中使用到大量的日常用品和食品的包裝大多是枕式包裝機(jī)封裝而成。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，給包裝機(jī)行業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)用范圍也越來越寬廣，同時(shí)對包裝機(jī)的品質(zhì)和生產(chǎn)效率也提出了更高的要求。

    傳統(tǒng)的枕式包裝機(jī)主要采用差速齒輪箱的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定；缺點(diǎn)是噪聲較大，機(jī)械容易損壞，封裝精度的調(diào)整很麻煩。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，PLC 技術(shù)日益成熟，應(yīng)用也更加廣泛。包裝機(jī)主機(jī)系統(tǒng)采用PLC 作為控制系統(tǒng)核心，可以使得包裝速度高，定位準(zhǔn)確，系統(tǒng)更加可靠、穩(wěn)定，滿足現(xiàn)在包裝的發(fā)展要求。

    系統(tǒng)組成

    枕式包裝機(jī)主要完成成型、定位、包裝和封口等功能。主要包括以下幾個(gè)系統(tǒng)部分：

    封切系統(tǒng)：枕式包裝機(jī)的封切系統(tǒng)由橫封刀（上、下）和縱封刀（左、右）組成，其作用就是對包裝物進(jìn)行橫向和縱向的封裝。

    加熱系統(tǒng)：系統(tǒng)需要對橫封刀和縱封刀進(jìn)行加熱，并進(jìn)行溫度控制，采用溫度表采集并控制封切刀的溫度。

    變頻調(diào)速系統(tǒng)：變頻器驅(qū)動(dòng)橫切刀達(dá)到封切的目的，其速度決定該包裝機(jī)的包裝速度。縱封送料系統(tǒng)：縱封送料系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)送料輥與橫切送料系統(tǒng)配合，根據(jù)包裝膜的袋長等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到準(zhǔn)確送膜，并能達(dá)到封切準(zhǔn)確（橫切到包裝膜的色標(biāo)位置）的要求。

    電氣控制系統(tǒng)：電源采用單相220V／50Hz 供電，主機(jī)的電氣系統(tǒng)主要由PLC、變頻器、伺服系統(tǒng)、人機(jī)界面等組成。并在橫封刀軸上安裝一個(gè)接近開關(guān)，位置為橫切點(diǎn)；在送膜軸上裝一光電開關(guān)，在包裝膜上黑色光標(biāo)通過時(shí)起作用；在縱封送料系統(tǒng)的主軸安裝一個(gè)360 線編碼器，對袋長進(jìn)行計(jì)長（通過PLC 高速計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)）。

    電氣控制原理

    系統(tǒng)通過人機(jī)界面上對應(yīng)劃面設(shè)置袋長（包裝膜兩個(gè)光標(biāo)之間的距離），袋長設(shè)定也可以通過啟動(dòng)系統(tǒng)袋長自動(dòng)側(cè)量來實(shí)現(xiàn)。按下袋長自動(dòng)測量按鈕時(shí)，伺服系統(tǒng)以固定的速度啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)縱封系統(tǒng)送料。當(dāng)光電開關(guān)檢測到包裝膜的第一個(gè)光標(biāo)的時(shí)候開始計(jì)長，當(dāng)運(yùn)行到下一個(gè)光標(biāo)到來時(shí)停止計(jì)長，拼巴計(jì)算出來的長度顯示到人機(jī)界面上。按下存儲按鈕時(shí)，就把該長度送進(jìn)PLC，作為當(dāng)前封切時(shí)包裝膜的長度。

    系統(tǒng)采用PLC 通信方式采集變頻器的命令頻率F 和輸出頻率H，通過求這兩個(gè)頻率的平均值（依此來避免采集單一輸出頻率時(shí)的延時(shí)），作為變頻器的當(dāng)前頻率。通過計(jì)算得到電機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行速度V，根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比可以計(jì)算出當(dāng)前橫切刀的旋轉(zhuǎn)速度R（轉(zhuǎn)／分），作為送膜快慢的依據(jù)。

    控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)的控制部分采用了PLC，并整合人機(jī)界面、伺服、變頻器等來實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)的送料和準(zhǔn)確封裝。

    其中，PLC 是整個(gè)系統(tǒng)的核心，進(jìn)行信號、資料處理，它的性能決定了整個(gè)系統(tǒng)的品質(zhì)。系統(tǒng)選用了DVP－20EH，此機(jī)型具有三路AB 相高速計(jì)數(shù)（其中兩路單相頻寬為200K）及兩路高速脈沖輸出（頻寬為200K），具有強(qiáng)大的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算功能以及豐富的周邊指令集。  人機(jī)界面用于參數(shù)的輸入和控制命令的發(fā)出。系統(tǒng)選用了DOP－A57GSTD，其擁有16 灰階顯示、高速的硬體結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)在線／離線仿真，呈現(xiàn)給用戶一個(gè)真正好用的、可規(guī)劃的輸入界面。

    編碼器用于提供位置的反饋信號，與變頻器、伺服系統(tǒng)、PLC 構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。功能的實(shí)現(xiàn)

    自動(dòng)橫切位置對準(zhǔn)：通過點(diǎn)動(dòng)（分別對橫切刀和縱封送料點(diǎn)動(dòng)）把橫切刀正好切在包裝膜的光標(biāo)位置，然后按下教學(xué)模式開始按鈕，伺服系統(tǒng)以固定的速度啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)縱封系統(tǒng)送料。同時(shí)PLC 開始計(jì)長，當(dāng)運(yùn)行到光標(biāo)位置的時(shí)候，伺服送膜停止，并把當(dāng)前計(jì)長數(shù)據(jù)送到人機(jī)界面當(dāng)前頁上。當(dāng)按下相對位置存儲時(shí)，PLC 以當(dāng)前的相對位置進(jìn)行包裝。

    手動(dòng)橫切位置對準(zhǔn)：手動(dòng)操作時(shí)，可以直接在人機(jī)界面上輸入相對位置；在運(yùn)行的時(shí)候，可以通過運(yùn)行畫面中的左移和右移數(shù)值輸入按鈕，直接調(diào)整切刀位置。

    封切跟蹤功能：設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，橫切刀每運(yùn)行一周，切點(diǎn)接近開關(guān)就通過PLC 外部中斷一次，采集當(dāng)前編碼器計(jì)數(shù)值，并與PLC 中存儲的相對位置進(jìn)行比較，根據(jù)差值的大小和正負(fù)，來計(jì)算出PLC 所發(fā)出命令脈沖的頻率。

    其他功能：通過面板或者人機(jī)界面可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、送料點(diǎn)動(dòng)、切刀點(diǎn)動(dòng)、整機(jī)點(diǎn)動(dòng)等功能，在運(yùn)行的時(shí)候，可以檢測當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)速度、記錄加工數(shù)量，并可實(shí)現(xiàn)清零。(peter)